`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Андрей Зубинский

Что-то случилось с augmented reality и с wearable computing

+66
голосов

Эти понятия взаимосвязанные – «дополненная реальность» (augmented reality, AR) и «информационный ассистент как элемент повседневной одежды» (лучше перевести wearable computing у меня не получается, а аббревиатура смешной получается, не буду ею пользоваться вообще, дальше для краткости будет только wear). И с ними явно что-то случилось – hype из-за дополненной реальности полностью сошёл на нет, никто не помнит сверхобещающих начинаний Liar, например, а большинство вообще не заметило, что такое и было когда-то в каких-то социумах. Мне уже даже не кажется, а вполне понятно, что именно происходит и с этими взаимосвязанными мирами, и в них. И почему скорого массового появления ни первого, ни второго, ожидать не следует.

Теперь главное – почему дополненная реальность и wear компьютеры я считаю одним и тем же по сути.

Мы, люди, несмотря на все «взбрыки», присущие нашему биологическому виду, существа крайне рациональные. И если уж что-то выбираем для повседневного ношения – это что-то должно быть рациональным (в текущих условиях, с учётом исторических, ментальных и прочих социально-психологических особенностей).

Это справедливо для самых смешных фрагментов реальности, никто ещё не забыл 90-е, когда почти корабельная цепь дутого турецкого золота чётко обозначала принадлежность носителя к определённой социальной группе, потом социум опять изменился, и сейчас ту же цепь может напялить разве что замёрзший в 90-х «попаданец» (извините за использование этого чудовищного слова) в будущее.

Перстни и кольца, украшения, татуировки, одежда – всё это на деле для их носителей крайне рациональное, потому что всё оно что-то даёт носителю – от индикации социального статуса, через воспоминания, до социального соответствия (мимикрии) или подчёркнутой попытки доминирования (привлечение к себе внимания – тоже попытка доминирования).

И чтобы wear компьютер реально что-то давал носителю, категорически необходима фундаментальная его способность создавать новые возможности для носителя на стыке реальности и виртуальности.

Для всего прочего у носителя уже есть «бранзулетки», и заменять их чем-то вычурным и обязывающим носителя (сам процесс ношения wear компьютера – уже некое обязательство) для самого носителя не имеет смысла, если нет дополнительных существенных социально-психологических стимулов.

В подлинной реальности есть вывески, дорожные указатели, доски объявлений, таблички с номерами на домах etc.

В виртуальности есть карты (на стыке с реальностью - с навигацией), соцсети, информационные каналы etc.

Что-то новое и там, и там – огромное событие, настолько огромное и потому редкое, что о нём уже никто долго ничего не слышал.

Значит, искать новое надо где-то на границе между реальностью и виртуальностью, а это и есть «дополненная реальность», и вот ту-то начинается список всяких «но»…

Начнём с самого простого – с технологических проблем.

Механизмам дополнения реальности нужна аппаратно-программная платформа – это очевидно. И она – источник больше сложностей и неисчислимых нюансов, чем на сегодняшний день готовое решение.

Концептуальная модель массового wear компьютера, предложенная пока только Google (Glass), совершенно не панацея. И, скорее всего, даже не реально перспективная разработка (увы, особенно для тех, кто заждался).

Дело не в устарелых компонентах внутри Glass, это-то как раз не проблема – никакого секрета нет в том, что всё, что ещё только готовится к массовому производству, уже устарело на компонентном уровне, всегда и безоговорочно.

Дело всего в одной детали, но какой важной. Из эстетических соображений в Google приняли за основу концепцию wear компьютера как беспроводного модуля, в автономном режиме (без присоединённого радиоканалом основного вычислителя, дающего и доступ к каналам «глобальной» связи) почти что бесполезного, особенно в возможностях дополнения реальности. Беспроводный канал связи – это клубок очень больших проблем.

Во-первых, он требует автономного питания wear-части составного компьютера. А автономное питание в сочетании с миниатюрностью и мизерным весом (никто не хочет таскать на голове постоянно три килограмма, даже цари, хоть корона – это так много во всех смыслах, что она оправдывает временные неудобства) означает что? Правильно, - катастрофическую нехватку этого самого питания. Законов сохранения энергии никто не отменял, как и никто пока не отменял физических и технологических возможностей хранения энергии в крохотных объёмах.

Принципиальная «энергетическая недостаточность» подобных систем превращает их в почти что фарс, увы. Для автономной работы на стыке «реальность-вирутальность» им требуется никто не знает сколько вычислительной мощности, и чудес не бывает – вычислительной мощности нужна энергия. Всё это потому, что особенность стыка «реальность-виртуальность» - колоссальные объёмы данных в реальном (для носителя) времени.

Визуальная информация требует обработки в реальном времени, а ещё есть звуковой канал, обоняние, тактильные каналы, информация о положении носителя в пространстве etc.

В общем, «носимый на голове» автономный модуль wear компьютера пока не может содержать источник питания достаточной для вычислительных потребностей дополненной реальности ёмкости, и это, увы, факт.

Очень грамотно инженерно реализованные Google Glass дают нам наглядную картину этой энергетической недостаточности. В известной общей массе всего устройства 50 граммов батарея питания составляет неизвестную величину, но мы знаем, что её ёмкость 2.1 Wh, и что она – литий-полимерная, а для Li-Poly батарей показатель specific energy (не буду переводить, http://goo.gl/vCpjbB) – 100-300 ватт-часов/килограмм массы батареи. Из этих данных можем оценить массу батареи – от 21 грамма до 7 граммов. Или, в процентах от общей массы устройства, – примерно от 40% до 15%. Замена литий-полимерной батареи на тионилхлоридную (предположим, что она возможна, и кто-то сделал крохотную литий-тионилхлоридную батарею с достаточным для питания устройства напряжением) позволит потенциально повысить её ёмкость (с учётом specific energy и доступной рациональной массы батареи), скажем, в 4 раза. Пусть даже в 5 раз. Чтобы не мелочиться. То есть, потенциально можно (это не значит, что технологически) получить источник питания с ёмкостью порядка 10 Wh при той же массе.

А теперь давайте взглянем на что-то типовое и реальное, работающее в области технического зрения. Почему на это? Потому что дополненная реальность требует анализа визуальных сцен, что очевидно. И мы сильно занижаем планку оценки, ориентируясь на системы технического зрения (обычно они настраиваются для работы почти в неизменных условиях, носитель же wear компьютера может оказаться где угодно и смотреть на что угодно, никто не вправе ограничивать его возможностей), но лучше так, чем вообще ничего.

Например, реально работающую «умную камеру» машинного зрения - http://goo.gl/B5BZGR. Ей требуется немного по промышленным меркам – 0,132 A при напряжении питания 24 вольта. Но это – 3,2 ватта. И при идеальной подсистеме питания (обычно малогабаритные батареи не дают необходимого напряжения питания и требуют преобразователей, характеризующихся КПД < 1) 10 Wh батарея обеспечит непрерывную работу такой камеры всего три часа. Достаточно ли это для wear компьютера? С учётом того, что задачи сугубо машинного зрения – всего лишь небольшая часть подсистемы дополненной реальности. Категорически недостаточно.

И это – сверхвысокоуровневая модель «сферического wear компьютера дополненной реальности в вакууме», реальность же, с её технологическими ограничениями превратит эти абстрактные 3 часа в пшик. Удивительно, правда, что уже все пользователи Google Glass жалуются на время автономной работы, правда, это удивительно? Даже с учётом того, что Glass де-факто своей «вычислительной мощностью» категорически не способны «перемалывать» в реальном времени «весёлые картинки» от встроенной камеры 720p – это же означает 921600 пикселей 60 раз в секунду, без всяких специально настроенных освещений сцены (посмотрите «в этом вашем интернете»™ machine vision lightning и подумайте, почему и зачем это производят и как этим пользуются, и что может значить «произвольное освещение сцены», в котором люди живут в реальности).

В общем, машинное зрение – область очень мощных вычислителей, прожорливых и безумно дорогих сверхскоростных DSP (цифровых сигнальных процессоров), огромных объёмов памяти и прочего, прочего, прочего. И что, кто-то верит, что всё это «богатство» можно «утрамбовать» в крохотный безвесный корпусочек с малюсенькой батареечкой, и «повесить» всё это на неторопливый малопотребляющий беспроводный канал связи?

Наивность – замечательное свойство определённого возраста и ментального состояния, без неё мы – не люди, но только не в инженерии и не в социуме. Увы.

Давайте добавим к этому всему, что из-за нашей противной рациональности мы все ждём от wear компьютинга расширения наших человеческих возможностей (даже если не совсем понимаем о чём речь вообще) – мы хотим лучше видеть в разных условиях (а некоторым это просто необходимо в силу ограниченных возможностей), причём видеть то, чего мы не можем видеть без wear компьютера (например, многодиапазонное видение, почему нет?), лучше слышать etc. И мы хотим этого не непрерывно, а только когда нам это нужно (любое непрерывное вмешательство в реальность – раздражает). Я даже боюсь делать оценки реальной потребности в вычислительной мощности, памяти и энергоснабжении реального wear вычислителя – могу только сказать, что живой классик украинской литературы Лесь Подерв'янський сформулировал бы эти потребности всего одним словом, которое неприемлемо в профессиональном дискурсе.

И, наконец, во-вторых (о беспроводности wear модуля). Любой лишний беспроводный канал связи – лишний. Даже мизерной мощности. Даже хорошо (насколько это возможно) защищённый. Потому что он всегда уязвим. Очень уязвим. Копеечный генератор широкополосного шума с приличной мощностью в диапазоне работы беспроводного канала – и всё. Связь wear-вычислителя с основным модулем разорвана, «всё пропало»©.

В общем, я всё это к тому, что забудьте надолго о дополненной реальности wear-компьютеров в модели «беспроводный модуль – основной вычислитель (смартфон etc)». Это не будет работать просто потому что не может. Не увы, не ах, не открытие, не развенчание, ничего такого вообще – простая инженерная оценка «на пальцах». А вот согласится ли социум с довольно тяжёлой коробкой на поясе и шнурком к модулю на голове, как с хотя бы приемлемым «на каждый день» – вовсе не инженерный вопрос. Это уже социальное, см. выше, – будет ли создана некая система, для начала хотя бы разъясняющая, что это даёт, когда и кому.

И закончим этим самым сложным – социальным. Это чудовищно сложный аспект становления wear компьютинга. Усилиями очень ярких и тонко чувствующих трансформации социума фантастов (которых всё-таки есть, например, Уильяма Гибсона), wear компьютинг в ментальности читающей публики (это не такая большая часть населения, кстати, но именно она движима трендсеттерами, простите за ужасное слово) стал чуть ли не обязательной частью интерьера «киберпанка».

Масла в огонь подлили ранние разработки в области wearable и их фанаты – все эти смешные технопсихи, увешанные адскими бандурами (посмотрите поиском картинки wearable computing history, там смешно). Но. «Киберпанк» положительных коннотаций у подавляющего большинства даже понимающих что оно такое, не вызывает. Включать напичканный неисчислимыми миллиардами CMOS-транзисторов смартфон в режим «фонарика», чтобы пробраться по «убитому» неосвещённому подъезду в разваливающемся лифте до бронедвери, защищающей «наше всё с евроремонтом» - это небольшая радость, и это и есть «киберпанк во плоти» - high tech and low life.

Мы уже видели эффект «Bluetooth гарнитуры» – почти мгновенный провал из «передового стильного устройства» в социальный индикатор, помещающий носителя в категорию «социального официанта», постоянно ожидающего окрика кого-то из «всегда правых» (будь то покупателя, будь то начальника). Надо обладать большой социальной независимостью и смелостью, чтобы будучи «в чинах» (а это тоже огромная часть социального), не снимать «синезубой» гарнитуры (к слову, давеча я видел такую фотографию губернатора Коломойского, и на моей памяти это первый случай, когда «человек в больших чинах, при больших деньгах и большой власти» был в синезубой гарнитуре – ему уже можно).

Кто, какими средствами, затратами, воздействиями, может переместить представление о wearable компьютинге из ниши «киберпанка» в огромный мир повседневности? Я не знаю… Не представляю даже, как это можно сделать. Даже гениальность создателей рекламных клипов Honda здесь не поможет так, чтобы сразу и навсегда. Это нужна очень большая система, работающая на единую цель. А для неё нужно принятие модели wearable компьютинга сразу всей индустрией, всеми трендсеттерами, всей машиной формирования и распространения информации etc. В общем, слетать на Марс – детская шалость по сравнению с (потому что «слетать на Марс» - чётко поставленная задача: надо просто полететь на Марс).

В качестве итога.

Недавно общался с другом, мы обсуждали унылое «наполнение» приложениями Google Glass. Картина вырисовалась печальная. Какая-то совершенная чепуха, «приложения ради приложений», бесполезные в реальности. Кризис идей. Здесь я постарался собрать то, что вижу, почему ситуация именно такая, и почему без кучи ограничений, соглашений между носителями wearable и производителями, ничего ни в куда не сдвинется. Хотя, безусловно, это интереснейшая область, дивная даже. Мы как-то забыли в уюте, что моторчиком движения человека (как зверушки) в его эволюции всегда было желание превозмочь ограничения биологического тела – хотелось летать (и летаем), передвигаться со скоростями, которые непозволительны биологически (и передвигаемся – 500 км за 4,5 часов доступно всем), видеть что невозможно увидеть из точки расположения (и видим же ж – есть бинокли, ночное видение, телевидение, в конце концов, видеочаты, etc) и т.д.

Откланиваюсь

+66
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

можно и попроще. фотографу рюкзак необходим для питания всего. если танцевать от этого. -ждать и ждать.

и да, и нет

очень разные области, абсолютно, начиная с того, что "фотограф" - это профессиональное, а носитель wearable - это персональное, даже не социальное

Проблем на самом деле много. И одна из них - наше современное понимание компьютинга. По сути дела, речь идет о специфическом "протезе", выполняющем на 80% органические функции. То есть по сути Wearable должны быть... живыми. С энергоэффективностью, скажем, крупного насекомого и таким же, по сути, функционалом. Наш "цифровой", а не семантический подход, в принципе не позволяет уменьшить размер устройства из-за... необходимости строить ненужные связи. То есть до 90% современной электроники уходит на выстраивание архитектурных костылей, чтобы физически связать между собой полезный функционал. В то время, как в биологических системах на это уходит не более 1%. И это - с почти 300% резервированием.

Могу предположить, что только молекулярная техника может решить вопросы реализуемости функций дополненной реальности с энергоэффективностью, скажем, хотя бы 20% от биологических.

Следующая группа проблем - связана с цифровым представлением информации. Собственно, достигнут алгоритмический предел решения функциональных задач в позиционных системах счисления. Нужно использовать другие - семантические, фрактальные/рекурсивные а также аналогово-приблизительные "решатели" и "исполнители".

Ну и так далее...

Собственно мы вплотную уперлись в бионические системы, прогресса в которых за последние 45 лет я особо не наблюдаю. А жаль.

Хотя, я скорее всего ошибаюсь и бионические системы развиваются, но являются особо закрытой областью в био- и нано- технологических сегментах. Скорее всего - военных.

это уже максимализм :)

для прихода бионического надо упереться в верхнюю планку "мёртво-электронного", а до неё ещё - как до небес

пока не будет этого барьера - не будет и бионического, потому что просто "а зачем?"

Это не максимализм, а трезвая оценка проблемы энергоэффективности. По-настоящему мы сможем носить что-то "разумное" только тогда, когда энергозатраты носимого устройства приблизятся хотя бы к 2х- кратному потреблению аналогичных по "функциям" живым системам. Даже 4-х кратному. Сейчас электронные устройства потребляют на 3-4 порядка больше этого предела.

Возможное решение - это получение альтернативных источников энергии с емкостью от 1000Вт-ч/кг и выше. Но это может быть случай, когда лекарство хуже болезни.

Да ладно, у меня на столе калькулятор ситизен - считающий с 12 кратной разрядностью быстрее меня, причем питается от маленькой 3*0.8 см солнечной панельки. надеюсь лет 20 протянет.

а что вы все уперлись в эту органику ?
3 года обучать, по любому температурному дисбалансу простуда, часто с летальным исходом, скорость последовательной обработки не более 10 мсек, да еще сопли подтирать в случае действий связанных с угрозой существования...

:)

и как-то так, да

А мне вот все покоя не дает камера в очках. Такое впечатление, что СЕО решил сэкономить на гугло-360-камера-карах, снимающих панорамы улиц, и за деньги покупателей насобирает себе свежак со стритов...

Насчет беспроводности. Вот у Чехова, например, неплохое решение:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%BD%D0%B5#mediav...

Хипстерам всяким может понравиться.

ехидные хипстеры-мизантропы :)
это ОК

А зачем собственно человеку постоянно работающие системы дополненной реальности ? Как раз наоборот, дополненная реальность расширяющая возможности нужна не так уж и часто, но по первому вызову и желательно без дополнительных усилий. То есть если мне нужно что-то рассмотреть или распознать система должна включиться, предоставить мне информацию и выключиться, возможности мозга обработать поток данных более чем ограничены.

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT